Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма — электронный компонент, используемый для создания конфигурируемых цифровых электронных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE, позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры. Альтернативой ПЛИС являются:
- БМК — базовые матричные кристаллы, требующие заводского производственного процесса для программирования;
- ASIC — специализированные заказные большие интегральные схемы (БИС), которые при малосерийном и единичном производстве существенно дороже;
- специализированные компьютеры, процессоры или микроконтроллеры, которые из‑за программного способа реализации алгоритмов в работе медленнее ПЛИС;
- непрограммируемые цифровые устройства и системы, настроенные на решение заранее известных задач, построенные на принципах так называемой «жёсткой логики».
VHDL — язык описания аппаратуры интегральных схем. Язык проектирования VHDL является базовым языком при разработке аппаратуры современных вычислительных систем.
Verilog, Verilog HDL — это язык описания аппаратуры, используемый для описания и моделирования электронных систем. Verilog HDL, не следует путать с VHDL, наиболее часто используется в проектировании, верификации и реализации аналоговых, цифровых и смешанных электронных систем на различных уровнях абстракции.
Микропрогра́мма может означать:
- Встроенное программное обеспечение (прошивка):
- Компьютерная программа, записанная на интегральной микросхеме ПЗУ и управляющая работой аппаратного обеспечения.
- Программа, записанная на той же микросхеме, что и процессор, и превращающая его в специализированный для управления аппаратным обеспечением (микроконтроллер).
- Программа конфигурирования различных ПЛИС.
- Микрокод:
- Программа, по тактам управляющая ресурсами вычислительного устройства. Обычно в командном слове выделяются отдельные биты для управления необходимым устройством.
IP cores — готовые блоки для проектирования микросхем.
Xilinx — американский разработчик и производитель интегральных микросхем программируемой логики. Основанная в 1984 году компания в 2006/2007 финансовом году достигла оборота в $1,84 млрд с чистой прибылью $350 млн. Доля Xilinx на мировом рынке ПЛИС составила, по данным самой компании, 51 %. 27 октября 2020 года было заключено соглашение о слиянии компаний AMD и Xilinx.
OpenCores — свободное сообщество людей, интересующихся разработкой цифрового открытого аппаратного обеспечения при помощи автоматизированных средств проектирования электронных компонентов, с подобным же отношением к движению свободного программного обеспечения.
OpenRISC — открытый микропроцессор архитектуры RISC с открытым исходным кодом на языке описания аппаратного обеспечения Verilog. Проект создан сообществом OpenCores и распространяется по лицензии GNU LGPL. OpenRISC воплощён аппаратно и успешно производится в виде интегральных микросхем и ПЛИС.
Систе́ма на криста́лле — электронная схема, выполняющая функции целого устройства и размещённая на одной интегральной схеме.
Микропроце́ссор — процессор, реализованный в виде одной микросхемы БИС/СБИС или комплекта из нескольких специализированных микросхем.
Программи́руемая по́льзователем ве́нтильная ма́трица — полупроводниковое устройство, которое может быть сконфигурировано производителем или разработчиком после изготовления; наиболее сложная по организации разновидность программируемых логических интегральных схем.
MicroBlaze — soft-процессорное ядро, разработанное компанией Xilinx для использования в FPGA. MicroBlaze реализуется с помощью стандартной логики и блоков памяти ПЛИС.
Уровень регистровых передач — способ разработки синхронных цифровых интегральных схем, при применении которого работа схемы описывается в виде последовательностей логических операций, применяемых к цифровым сигналам (данным) при их передаче от одного регистра к другому. Такое высокоуровневое описание составляется на одном из языков описания аппаратуры, например, на Verilog или VHDL, после чего специальной программой преобразуется в низкоуровневое описание — граф логических элементов и проводников; процесс преобразования называется логическим синтезом. Другие программы по описанию могут проверить правильность работы схемы методами логического моделирования и соответствие схемы предъявляемым требованиям. Третья программа, используя низкоуровневое описание, может разместить логические элементы и проводники по поверхности схемы или создать прошивку для ПЛИС.
Active-HDL — среда разработки, моделирования и верификации проектов для программируемых логических интегральных схем, разработанная фирмой Aldec. Первая версия программы вышла в 1997 году.
Матрица макроячеек — подход в разработке и производстве интегральных схем специального назначения (ASIC), при котором значительную часть будущей микросхемы составляют заранее изготовленные матрицы из стандартизированных (хорошо-утилизируемых) единиц — макроячеек.
Гетерогенные вычислительные системы — электронные системы, использующие различные типы вычислительных блоков. Вычислительными блоками такой системы могут быть процессор общего назначения (GPP), процессор специального назначения, сопроцессор, логика ускорения.
Логический синтез в электронике — процесс получения списка соединений логических вентилей из абстрактной модели поведения логической схемы. Наиболее распространенный пример этого процесса — синтез спецификаций, написанных на языках описания аппаратуры. Синтез выполняют программы-синтезаторы, способные оптимизировать проект согласно различным особенностям устройства, таким как временные ограничения, площадь и используемые компоненты. Такие программы обычно специализируются на генерации битовых потоков для программируемой логики или создании интегральных схем специального назначения. Логический синтез является составной частью автоматизации проектирования электронных приборов.
Язык описания аппаратуры — специализированный компьютерный язык, используемый для описания структуры и поведения электронных схем, чаще всего цифровых логических схем.
Сетевой процессор — это программируемый микропроцессор, архитектура которого оптимизирована для использования в сетевых устройствах и обеспечения устойчивого режима обработки пакетов. Сетевые процессоры, как правило, это интегральная схема с характеристиками, аналогичными центральным процессорам общего назначения.
Open Graphics Project — проект разработки аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом / открытой архитектуры и стандарта для видеокарт, в первую очередь ориентированных на свободное программное обеспечение / операционные системы с открытым исходным кодом. В рамках этого проекта была создана перепрограммируемая плата для разработки и прототипирования и была поставлена цель в конечном итоге создать полнофункциональную и конкурентоспособную графическую карту для конечных пользователей.
